Beiträge zur Herstellung von MOSFETs in Germaniumschichten:
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2012
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INHALTSVERZEICHNIS
ABSTRACT V
KURZFASSUNG VII
INHALTSVERZEICHNIS I X
ABBILDUNGSVERZEICHNIS X I
TABELLENVERZEICHNIS XIII
LISTE VERWENDETER S Y M B O L E X I V
1 EINLEITUNG 1
1.1 MOTIVATION UND UEBERBLICK 1
1.2 AUFBAU DIESER ARBEIT, 3
2 GRUNDLAGEN Z U M O S F E T S IN GERMANIUMSCHICHTEN 5
2.1 EIGENSCHAFTEN VON GERMANIUM 5
2.1.1 GRUNDLAGEN UND ANWENDUNGEN 5
2.1.2 STROMTRANSPORT, IN GERMANIUM 6
2.2 PN-DIODE 9
2.3 MOS-KONDENSAT.OR 10
2.3.1 IDEALER MOS-KONDENSATOR 10
2.3.2 REALER MOS-KOUDENSATOR 14
2.4 MOSFET 16
2.4.1 MOSFETS AUF BULK-SUBSTRAT 16
2.4.2 MOSFETS AUF SOI-SUBSTRAT * 20
3 TECHNOLOGIEASPEKTE B E I VERWENDUNG V O N G E R M A N I U M 2 7
3.1 EXEMPLARISCHER PROZESSABLAUF BEI DER HERSTELLUNG EINES MOSFETS . .
27 3.2 SUBSTRATE MIT DUENNEN GCRMANIUMSCHICHT.CN 29
3.2.1 GEOI-SCHEIBEN 29
3.2.2 SUBSTRATE MITTELS EPITAXIE . . . . 33
3.3 REINIGIMG UND ATZEN 33
3.3.1 NASSCHEMISCHES AETZEN 34
3.3.2 REINIGUNG 35
3.4 LITHOGRAPHIE 37
3.5 THERMISCHES AETZEN VON GERMANIUM 38
3.5.1 DURCHGEFUEHRTE EXPERIMENTE 39
IX
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IMAGE 2
3.5.2 ERGEBNISSE 40
3.5.3 DISKUSSION 43
3.6 DOTIERUNG 47
3.6.1 AUSWAHL DER UNTERSUCHTEN DOTIERSTOFFE 47
3.6.2 IONENIMPLANTATION 47
3.6.3 VERAENDERUNG DER OBERFLAECHEN BEI IMPLANTATION SCHWERER IONEN 48
3.6.4 AUSHEILEN IMPLANTIERTER SCHICHTEN 54
3.7 OBERFIAEEHENPASSIVIERUNG UND HOCH-S-DIELEKTRIKA 55
3.7.1 DIREKTE SCHICHTABSCHEIDUNG DES GATEISOLATORS 56
3.7.2 OBERFIAEEHENPASSIVIERUNG MIT GEON 56
3.7.3 OBERFIAEEHENPASSIVIERUNG MIT SILICIUM-DECKSCHICHT 57
3.7.4 OBERFIAEEHENPASSIVIERUNG MIT GERMANIUMOXID 58
3.7.5 VERGLEICH DER PASSIVIERUNGSMETHODEN 58
3.7.6 BANDVERSAT/ UND HOCH-G DIELEKTRIKA 59
3.8 OXIDATION 61
3.8.1 EIGENSCHAFTEN DER GERMANIUMOXIDE 61
3.8.2 MECHANISMUS DER OXIDATION 64
3.8.3 MODELLIERUNG DER OXIDATION 66
3.8.4 STABILITAET VON OXIDSCHICHT.CN 69
3.8.5 VARIANTEN D E R OXIDATION 70
3.9 METALLKOIITAKTE 71
4 HERSTELLUNG V O N M O S F E T S IN GERMANIUMSCHICHTEN 7 3
4.1 THERMISCHE STABILITAET VON MOS-KONDENSATOREN 73
4.1.1 LECKSTROM 75
4.1.2 KAPAZITAET-SPANNURIGSMESSURIG 78
4.2 DIODEN 81
4.3 MOSFET 83
4.3.1 PROZESSFOLGE 83
4.3.2 KENNLINIEN 85
4.3.3 VERGLEICH MIT LITERATUR 91
5 SCHLUSSBEMERKUNGEN 9 7
REFERENZEN 9 9
I N D E X 127
DANKSAGUNG 131
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